Cara Memakai RFID RC522: Membaca Kartu dengan Arduino dan Kunci Pintu Berkartu

RFID (Radio Frequency IDentification) adalah teknologi yang mengenali kartu atau gantungan kunci lewat gelombang radio tanpa menyentuh pembacanya. Kartu transportasi, kartu akses kantor, label anti-maling di toko, dan microchip hewan peliharaan semuanya memakai RFID. RC522 adalah modul pembaca murah yang bekerja di 13,56 MHz, biasanya dijual bersama kartu putih dan gantungan kunci biru. Modul ini menjadi dasar banyak proyek, dari kunci pintu berkartu sampai sistem absensi.

Bagaimana cara kerja RFID?

Antena tembaga di board pembaca membuat medan magnet 13,56 MHz. Di dalam kartu atau gantungan kunci ada kumparan tipis dan chip kecil, tetapi tidak ada baterai. Ketika kartu mendekati medan itu, energi yang terinduksi di kumparan memberi daya ke chip, lalu chip mengirim identitas dan datanya kembali ke pembaca dengan mengubah medan itu sedikit sekali. Itulah sebabnya kartu bisa bekerja bertahun-tahun tanpa pernah dicas, tetapi dengan RC522 jarak bacanya hanya sekitar 3–5 sentimeter.

Kartu di kit biasanya MIFARE Classic 1K: memori 1 KB-nya dibagi menjadi 16 sektor, masing-masing terdiri dari 4 blok berukuran 16 byte. Setiap kartu punya UID (pengenal unik) yang ditulis di pabrik, biasanya sepanjang 4 byte. Sebagian besar proyek sederhana mengenali kartu dengan membaca UID ini, bukan dengan menulis data ke kartu.

Spesifikasi RC522

Pengkabelan RC522 (SPI)

RC522 berkomunikasi dengan board lewat SPI. Pin SCK, MOSI, dan MISO harus masuk ke pin SPI tetap di setiap board, sedangkan SDA (SS) dan RST bisa masuk ke pin digital mana pun asalkan sesuai dengan kodenya. Kamu bisa melihat pin SPI board-mu di alat Pinout.

Library MFRC522 dan membaca UID kartu

Di Library Manager, cari MFRC522 lalu instal library buatan GithubCommunity (miguelbalboa). Kode di bawah menampilkan UID setiap kartu yang kamu tempelkan di Serial Monitor dalam format heksadesimal (HEX):

1#include <SPI.h>
2#include <MFRC522.h>
3
4const int SS_PIN = 10;
5const int RST_PIN = 9;
6
7MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);
8
9void setup() {
10  Serial.begin(9600);
11  SPI.begin();
12  rfid.PCD_Init();
13  Serial.println("Kartı okutun / scan a card");
14}
15
16void loop() {
17  if (!rfid.PICC_IsNewCardPresent() || !rfid.PICC_ReadCardSerial()) return;  // kart yok / no card
18
19  Serial.print("UID:");
20  for (byte i = 0; i < rfid.uid.size; i++) {
21    Serial.print(rfid.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " ");
22    Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX);
23  }
24  Serial.println();
25
26  rfid.PICC_HaltA();        // kartı beklemeye al / halt the card
27  rfid.PCD_StopCrypto1();
28}

Mengecek kartu yang diizinkan

Dengan membandingkan UID yang terbaca dengan nilai yang sudah kamu simpan, kamu bisa memutuskan apakah kartu itu diizinkan. Contoh di bawah mengecek satu kartu yang diizinkan; untuk beberapa kartu, cukup jadikan array-nya dua dimensi dan bandingkan di dalam loop:

1// yukarıdaki tanımlar ve setup() aynen / definitions and setup() as above
2byte allowed[4] = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF};   // kendi kartının UID'si / your card's UID
3
4bool isAllowed() {
5  if (rfid.uid.size != 4) return false;
6  for (byte i = 0; i < 4; i++) {
7    if (rfid.uid.uidByte[i] != allowed[i]) return false;
8  }
9  return true;
10}
11
12void loop() {
13  if (!rfid.PICC_IsNewCardPresent() || !rfid.PICC_ReadCardSerial()) return;
14  Serial.println(isAllowed() ? "İzin verildi / access granted" : "Reddedildi / access denied");
15  rfid.PICC_HaltA();
16  rfid.PCD_StopCrypto1();
17}

Kunci pintu berkartu dengan servo

Mari buat kunci yang memutar servo 90 derajat untuk membuka selama 3 detik ketika kartu yang diizinkan ditempelkan, dan membunyikan bip peringatan singkat dari buzzer untuk kartu yang tidak diizinkan. Untuk pengkabelan servo lihat Apa Itu Motor Servo?, dan untuk suara peringatannya Apa Itu Buzzer? Di Uno, library Servo memakai Timer1 dan tone() memakai Timer2, jadi keduanya bisa bekerja bersama tanpa masalah.

1#include <SPI.h>
2#include <MFRC522.h>
3#include <Servo.h>
4
5MFRC522 rfid(10, 9);       // SS, RST
6Servo lock;
7const int BUZZER_PIN = 8;
8byte allowed[4] = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF};
9
10void setup() {
11  SPI.begin();
12  rfid.PCD_Init();
13  lock.attach(6);
14  lock.write(0);                          // kilitli / locked
15}
16
17void loop() {
18  if (!rfid.PICC_IsNewCardPresent() || !rfid.PICC_ReadCardSerial()) return;
19  bool ok = rfid.uid.size == 4 && memcmp(rfid.uid.uidByte, allowed, 4) == 0;
20  if (ok) {
21    lock.write(90);                       // kilidi aç / unlock
22    delay(3000);
23    lock.write(0);                        // tekrar kilitle / lock again
24  } else {
25    tone(BUZZER_PIN, 400, 600);           // reddedildi sesi / denied beep
26  }
27  rfid.PICC_HaltA();
28  rfid.PCD_StopCrypto1();
29}

RC522 dengan ESP32 dan Raspberry Pi Pico

Library MFRC522 yang sama berjalan di ESP32; pakai pin VSPI dan deklarasikan objeknya sebagai MFRC522 rfid(5, 22);. Karena ESP32 bekerja di 3,3 V, board ini pasangan yang pas untuk RC522, dan berkat Wi-Fi kamu bisa mencatat kartu yang ditempelkan ke internet. Di Pico dengan MicroPython, salin file mfrc522.py (misalnya library buatan danjperron) ke Pico lalu pakai seperti ini:

1from mfrc522 import MFRC522      # mfrc522.py Pico'da olmalı / mfrc522.py must be on the Pico
2import time
3
4reader = MFRC522(spi_id=0, sck=18, miso=16, mosi=19, cs=17, rst=20)
5
6while True:
7    reader.init()
8    stat, tag_type = reader.request(reader.REQIDL)
9    if stat == reader.OK:
10        stat, uid = reader.SelectTagSN()
11        if stat == reader.OK:
12            print("UID:", "".join("{:02X}".format(b) for b in uid))
13    time.sleep_ms(200)

Jenis RFID: kartu apa saja yang bisa dibaca RC522?

RC522 hanya membaca kartu HF 13,56 MHz. Kartu 125 kHz yang dipakai di banyak pintu masuk gedung (sering bertanda “EM”) tidak bisa dibaca RC522; kartu itu butuh pembaca 125 kHz seperti RDM6300. NFC adalah jenis RFID 13,56 MHz yang bisa dibaca ponsel; RC522 bisa membaca UID stiker NTAG.

Ide proyek dengan RFID

• Kunci pintu atau laci berkartu: kunci yang terbuka dengan kartu yang diizinkan dan memberi peringatan untuk kartu yang tidak diizinkan.
• Sistem absensi: pasangkan setiap kartu dengan nama dan catat waktu kedatangan ke kartu SD atau internet.
• Layar sambutan: tampilkan “Welcome” dan nama orangnya di LCD ketika kartu ditempelkan; untuk layarnya, lihat Cara Memakai Layar LCD I2C.
• Kotak cerita: pasangkan file suara yang berbeda ke setiap kartu dan buat mainan audio untuk anak-anak dengan DFPlayer.
• Pemberi makan hewan pintar: keluarkan makanan ketika label di kalung hewan peliharaan terbaca.
• Permainan kartu: buat kuis atau permainan memori dengan kartu.

Kesalahan umum dan cara mengatasinya

• Tidak ada kartu yang terbaca dan versinya 0x0: kabel SPI terpasang di pin yang salah; cek terutama MOSI dan MISO.
• Menghubungkan modul ke 5V: RC522 bekerja di 3,3 V; 5 V bisa merusaknya.
• Mencoba membaca kartu 125 kHz: RC522 tidak bisa melihat kartu seperti ini; pakai kartu 13,56 MHz.
• Kartu terlalu jauh atau di atas permukaan logam: dekatkan kartu sampai 1–3 cm; permukaan logam mengganggu medannya.
• Kartu yang sama terbaca berulang-ulang: PICC_HaltA() tidak dipanggil; hentikan kartu setelah dibaca.
• Kabel panjang: sinyal SPI melemah di kabel yang panjang; buat kabel kurang dari 20 cm.

RFID menjawab pertanyaan “siapa kamu?” dengan sekali tempel, yang menambah banyak hal pada proyek keamanan dan otomasi. Di aplikasi BlueGrays kamu akan menemukan proyek membaca nilai RFID, pembaca kartu dengan LCD, dan kunci pintu RFID dengan servo langkah demi langkah lengkap dengan skema rangkaian dan kode.